Устройство для контроля нагрузок машин Советский патент 1985 года по МПК G07C3/10 

Изобретение относится к автоматизированным средствам контроля нагрузок машин различного назначения и мо жет быть использовано, например, для определения продолжительности работы машин с заданными уровнями квантования нагрузок и определения потребленной машиной энергии, т.е. получения гистограммы нагрузок машин в условиях эксплуатации. Известно устройство для контроля нагрузок машин, содержащее генератор импульсов, выход которого .подключен к счетным входам счётчиков, выход преобразователя код - аналог соедине со входом компаратора, а выход преобразователя напряжение - ток подклю чен к анодам интегратора Однако таЭсое устройство имеет недостаточную точность из-за значительной погрешности ртутных интеграторов при визуальном считывании информации . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля нагрузок машин, содержащее датчик тока, генератор импульсов, который подключен к первому входу ключа, формирователь импульсов, датчик напряжения, выход которого соединен со входом формирователя опорного напряжения, выходы которого подключены к первым входам компараторов, вторые входы которых объединены между собой и подключены к выходу фильтра, второй вход ключа подключен к выходу первого компарато ра , интеграторы и выходной блок 2 J Однако известное устройство имеет недостаточную точность из-за того, что оно не учитывает изменения напря жения при контроле нагрузок машин и не дает возможности оценить энергетические затраты на работу контролируемых машин. Целью изобретения является повьш1е ние точности работы устройства и рас ширение его функциональных возможностей. Поставленная цель достигается те что в устройство, содержащее датчик тока и датчик напряжения, интеграто импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, формирователь опорного напряжения, выходы которого подключ ны к первым входам компараторов., выходы элементов НЕ соединены с первым входом соответствующих элементов И, и счетчик, введены преобразователь мощности, резистор, пороговый элемент, преобразователь код - аналог, распределитель импульсов и двоичный счетчик, выход датчика напряжения Подключен ко входам формирователя опорного напряжения и к первому входу преобразователя мощности, второй вход которого соединен с выходом да:тчика тока, а выход - со вторыми входами компараторов и с первым входом порогового элемента, выход которого подключен к первому входу двоичного счетчика, второй вход которого соединен с выходом ключа, которьй подключен ко входу первого счетчика, выход генератора импульсов соединен со входом распределителя импульсов, первый .выход которого подключен к управляющему входу регистра и ко входу выходного блока, второй вьпсод распределителя импульсов соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого через преобразоват-зль код - аналог подключены ко второму входу порогового элемента, выходы компараторов соединены со входами регистра, первьй выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, второй выход регистра соединен со входом первого элемента НЕ, третий и четвертьй выходы регистра подключены соответственно ко второму входу второго элемента И и ко входам второго элемента НЕ и второго счетчика, выход второго элемента И соединен со входом третьего счетчика, выходы счетчиков, второй выход распределителя импульсов, второй выход регистра и выход элемента И являются выходом устройства. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. I Устройство содержит датчик 1 тока, генератор 2 импульсов, выходной блок 3, ключ 4, датчик 5 напряжения, выход которого соединен со входом формирователя 6 опорных напряжений, выходы которого подключены к первым входам компараторов 7 - 1 , выходы первого 8у| и второго 8 элементов НЕ соединены с соответствующими пepвы JИ входами первого и второго элементов И 9/, и 92, выход датчика 1 тока соединен с первым входом преобразователя 10 мощности, ко второму входу которого-подключен выход датчика 5 напряжения, выход преобразователя 10 мощности соединен с первым входом порогового элемента 11, и вторыми входами компараторов 7 -1 , выходы которых соединены со входами регистра 12, первый выход которого подключен к управляющему входу ключа 4, первый и третий выходы регистра 12 соединены соответственно со вторыми входами первого 9 и второго 9 элементов И, а второй и четвертый выходы регистра 12 соединены соответственно (выход ключа 4 соединен со входом первого счетчика) со входами первого 8 и второго 8.2 элементов НЕ, выход ключа 4 соединен со входом первого счетчика 13 , четвертый выход регистра 12 подключен ко входу второго счетчика 13, а выход второго элемента И 9 соединен со входом третьего счетчика 13, выход генератора 2 импульсов подключен ко входу распределителя 14 импульсов и счетным входам двоичного счетчика 15, вход сброса двоичного счетчика 15 соединен с первым выходом распределителя 14 мпульсов, выходы двоичного счетчика 15 соединены с соответствующими входами преобразователя 16 код - аналог, выход которого подключен ко второму входу порогового элемента 11 , соответствую щие входы выходного блока 3 соединены с выходами счетчиков 13. - 13,з , выходом первого элемента И 9 , вторы выходом регистра 12, вторым выходом распределителя 14 импульсов, которьш соединен с управляющим входом регист ра 12. Устройство работает следующим образом. При включении контролируемой мащи ны на выходе преобразователя 10 мощности, появляется напряжение, поступающее на вторые входы компараторов 7 - 7 , число которых равно количеству уровней, на которое разбит весь контролируемый диапазон мощ ности. Эти уровни задаются с помощью формирователя 6 опорных напряжений, вьпсоды которого подключены к первым входам компараторов 7/, - 7 . Срабатывают те компараторы, у ко торых на вторых входах напряжение, поступающее с преобразователя 10 мощ ности, выше чем на первых. При напряжении U срабатывает первый компаратор 7 , при U - компара-, тор 7 и т.д. Таким образом, имеются четыре измерительных канала. С целью блокировки первого или третьего каналов при срабатывании соответственно второго или четвертого каналов используются схемы, построенные на элементах И 9 и 9 и элементах НЕ 8 и 8. Первьй и второй каналы несут информацию о том, в каком режиме - холостом или рабочем, соответственно работает машина; третий и четвертый каналы несзт информацию о том, что машина работает с перегрузками, соответственно, в диапазонах , ,, в течение некоторого времени, задаваемого емкостью второго и первого счетчиков 13 и 13. Одновременно напряжение с выхода преобразователя 10 мощности поступает на первый вход порогового элемента 11. Импульсы, поступающие с выхода генератора 2 на счетный вход счетчика 15, при появлении разрещающего потенциала на управляющем входе ключа 4 с выхода компаратора 7, увеличивают в нем код. Значение этого кода декодируется с помощью преобразователя 16, формируя ступенчатое пилообразное напряжение. В момент равенства напряжений на входах порогового элемента 11 на его выходе появляется запрещающий потенциал и счетчик. 15 остается в предыдущем состоянии до прихода импульса сброса с первого выхода распределителя 14 импульсов. Таким образом, число импульсов, накопленных счетчиком 15 за каждый цикл, пропорционально входному сигналу, поступающему от преобразователя 10 мощности. Первый счетчик 13 синхронно со счетчиком 15 увеличивает свой код с нулевого до максимального. Емкость этого счетчика соответствует количеству импульсов, которое пропорционально заданному количеству потребленной машиной энергии и вьщает каждый раз сигнал по мере заполнения счетчика. Импульсы с выходов через регистр 12 счетчиков и с первого 7 и второго 7 компараторов через регистр 12 поступают в выход. ной блок 3, который формирует амплитуду и длительность выходных импульсов, синхронизируемых импульсаг га, поступающими со второго выхода распределителя М импульсов на управляющие входы регистра 12 и выходного блока 3. Эти импульсы поступают через систему телемеханики и используются для дальнейшей обработки .

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает получение следующей информации о работе контролируемой машины: время работы машины в холостом режиме, время работы маишны в рабочем.режиме, время работы с двумя заданными уровнями перегрузок, затрачиваемая энергия на вы-i полнение машиной производительной работы (без учета расхода энергии нд вспомогательные, не связанные с производительной работой цели.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАГРУЗОК МАШИН, содержащее датчик тока и датчик напряжения, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, формирователь опорного напряжения, выходы которого подключены к первым входам компараторов, выходы элементов НЕ соединены с первым входом соответствующих элементов И, и счетчик, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, в него введены преобразователь мощности, регистр, пороговый элемент, преобразователь код - аналог, распределитель импульсов и двоичный счетчик, выход датчика напряжения подключен ко входу формирователя опорного напряжения и к первому входу преобразователя мощности, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход со вторыми входами компараторов и с первым входом порогового элемента, выход которого подключен к первому входу двоичного счетчика, второй вход которого соединен с выходом ключа, который подключен ко входу первого счетчика, выход генератора импульсов соединен со входом распределителя импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу регистра и ко. входу выходного блока, второй выход распределителя импульсов соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого через преобразователь код - аналог подключены ко второму входу порогового элемента, выходы компараторов соединены со входами регистра, первый выход которого подключен ко второму входу первого 1 элемента И, второй выход регистра соеto динен со входом первого элемента НЕ, 30 третий и четвертый выходы регистра :л подключены.соответственно ко второму входу второго элемента И и ко входам N0 второго элемента НЕ и второго счетчика, выход второго элемента И соединен со входом третьего счетчика, выходы счетчиков, второй выход распределителя импульсов, второй выход регистра и выход элемента И являются вькодом устройства.